JPH10213205A - Rocking differential gear with multi-disk friction clutch - Google Patents
Rocking differential gear with multi-disk friction clutchInfo
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- JPH10213205A JPH10213205A JP9291118A JP29111897A JPH10213205A JP H10213205 A JPH10213205 A JP H10213205A JP 9291118 A JP9291118 A JP 9291118A JP 29111897 A JP29111897 A JP 29111897A JP H10213205 A JPH10213205 A JP H10213205A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】原動機で駆動される自動車の
駆動軸を一対の出力軸すなわち車軸に接続するための環
状の多板摩擦クラッチを有するロッキング差動装置が提
供される。各々がロッキングピンおよび同一直線上に配
置されたコイルばねを有する複数のスプリングアセンブ
リにより、同一直線上に配置された２つの環状のクラッ
チ部材が常時離れる方向に付勢される。ロッキングピン
は第１のクラッチ部材の一面の穴内に一端がスライド可
能に載置され、他端は他方のクラッチ部材の対向面の径
の大きい穴内に延びている。スプリングは径の大きい穴
の底部に載置され、ピンが取り外し可能なファスナもし
くはクリップにより第１のクラッチ部材に対して飛び出
した状態の動作位置に維持される時に圧縮されて、一方
のクラッチ部材の他方に対する制限された角回転運動を
与えることができる。BACKGROUND OF THE INVENTION A locking differential having an annular multi-plate friction clutch for connecting a drive shaft of a motor driven motor to a pair of output shafts or axles is provided. A plurality of spring assemblies, each having a locking pin and a co-linearly arranged coil spring, urge the two co-linearly arranged annular clutch members in a constantly moving direction. One end of the locking pin is slidably mounted in a hole on one surface of the first clutch member, and the other end extends into a large-diameter hole on the opposite surface of the other clutch member. The spring rests on the bottom of the larger diameter hole and is compressed when the pin is maintained in an extended operating position with respect to the first clutch member by a removable fastener or clip, and the one of the clutch members is compressed. A limited angular rotational movement with respect to the other can be provided.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ルイスの特許第２、５５５、０４４号、
スウの特許第４、４００、９９６号、第４、４９８、３
５５号、およびゼントミアの第５、４１３、０１５号に
示されているように、ロッキング差動装置は従来の特許
技術で周知である。スウの特許では、常時は駆動軸を一
対の出力軸にそれぞれ接続する一対の多板摩擦クラッチ
を設けることが提案されている。一方の出力軸の回転速
度が他方の回転速度を越えるオーバラン状態が発生する
と、オーバラン軸に対応する多板摩擦クラッチの係合が
解除されてオーバランしている軸は回転自在の状態とな
る。ゼントミアの特許では、４輪車等の従来の差動装置
ケーシング内へロッキング差動装置を換装して、車両が
でこぼこしたオフロード運転をできるようようにするこ
とが提案されている。BACKGROUND OF THE INVENTION Lewis Patent No. 2,555,044,
Su Patent Nos. 4,400,996, 4,498,3
Locking differentials are well known in the prior art, as shown in U.S. Pat. No. 55, and No. 5,413,015 to Zentmia. Su's patent proposes to provide a pair of multi-plate friction clutches that normally connect a drive shaft to a pair of output shafts, respectively. When an overrun state in which the rotation speed of one output shaft exceeds the other rotation speed occurs, the engagement of the multiple disc friction clutch corresponding to the overrun shaft is released, and the overrunning shaft becomes rotatable. The Zentmia patent proposes to replace the locking differential in a conventional differential casing, such as a four-wheeled vehicle, to allow the vehicle to perform bumpy off-road operations.
【０００３】最初に、図１３および図１４のスウの特許
第４、４９８、３５５号に示されているセルフロッキン
グ差動装置を参照すると、車軸２０が駆動軸Ｄにより同
じ回転速度で駆動される時は、環状の多板摩擦クラッチ
４６によりカラーすなわちサイドギア２３は常時カップ
ラすなわちクラッチ部材３０に接続される。スプリング
３６が常時クラッチ部材３０を離す方向へ付勢して、差
動装置ケース１０の内壁面と係合するアウターアンビル
リング５０とクラッチ部材３０と間の多板摩擦クラッチ
４６を圧縮する。２つの車軸２０のいずれかが他方の車
軸およびハウジングに対して加速すると、そのオーバラ
ンしている車軸は差動装置から一時的に係合が解除され
差動装置に対して自由に回転することができる。これ
は、そのクラッチ部材を駆動ロッド２５、２７に対して
回転方向に前進させる高速回転軸により行われる。一
方、他方のクラッチ部材は駆動ロッドとの接触を維持
し、前と同様に駆動される。それにより、駆動溝３１の
傾斜壁に対するロッドの圧力が緩和され、クラッチ部材
は即座に駆動ロッドへ向かって内向きに移動する。角方
向へ前進したクラッチ部材は駆動ロッドから係合を解除
され他方のクラッチ部材へ向かって内向きに移動するた
め、そのクラッチに対するそのクラッチ部材の圧力が緩
和されてクラッチは即座に係合を解除され、車軸とサイ
ドギヤは差動装置からいかなる力も受けることなく自由
に回転すなわちフリーホイール状態となるが、他方の車
軸はパワーを受ける。ロッキングピンがクラッチ部材の
対向面内の径の大きい穴の中を延びてクラッチ部材間の
相対的な角変位の程度を制限する。オーバラン状態が終
止すると、オーバランしているクラッチ部材はその初期
位置へ戻され、車軸は再び同じ回転速度で駆動される。Referring first to the self-locking differential shown in Su Patent No. 4,498,355 to FIGS. 13 and 14, the axle 20 is driven at the same rotational speed by the drive shaft D. At this time, the collar, that is, the side gear 23 is always connected to the coupler, that is, the clutch member 30 by the annular multi-plate friction clutch 46. The spring 36 constantly urges the clutch member 30 in a direction to separate the clutch member 30 to compress the multi-plate friction clutch 46 between the outer anvil ring 50 and the clutch member 30 that engage with the inner wall surface of the differential case 10. When one of the two axles 20 accelerates with respect to the other axle and the housing, the overrunning axle is temporarily disengaged from the differential and can rotate freely relative to the differential. it can. This is performed by a high-speed rotating shaft that advances the clutch member in the rotational direction with respect to the drive rods 25, 27. On the other hand, the other clutch member maintains contact with the drive rod and is driven as before. Thus, the pressure of the rod against the inclined wall of the drive groove 31 is reduced, and the clutch member immediately moves inward toward the drive rod. The clutch member that has advanced in the angular direction is disengaged from the drive rod and moves inward toward the other clutch member, so that the pressure of the clutch member on the clutch is relieved and the clutch is immediately disengaged. The axle and side gears are free to rotate or freewheel without any force from the differential, while the other axle receives power. Locking pins extend through the larger diameter holes in the opposing surfaces of the clutch members to limit the degree of relative angular displacement between the clutch members. When the overrun condition ends, the overrunning clutch member is returned to its initial position and the axle is driven again at the same rotational speed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は標準の開放差
動装置ケース内に収めることができる改良型速度感知型
差動装置を提供しようとするものである。多板摩擦クラ
ッチを使用することにより、標準の歯型ロッキング差動
装置に関連するやっかいなラチェットやクリックノイズ
が回避され、滑らかに係合および解除されるロッキング
差動装置が提供される。さらに、歯が欠ける可能性も回
避されて差動装置の寿命および信頼性が向上する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to provide an improved speed sensitive differential that can be housed in a standard open differential case. The use of a multiple disc friction clutch avoids the cumbersome ratchets and clicks associated with standard toothed locking differentials and provides a locking differential that engages and disengages smoothly. In addition, the possibility of missing teeth is also avoided, improving the life and reliability of the differential.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】従って、４輪駆動車等の
元々の差動装置ケーシング等の、既存の差動装置ケーシ
ング内へそのアクセス開口から収められるようになって
おり、駆動軸を常時一対の車軸に接続する一対の環状の
多板摩擦クラッチを含むロッキング差動装置を提供する
ことが本発明の第１の目的である。車軸にスプライン接
続されたサイドギアが、それぞれ、駆動軸により駆動さ
れる一対のクラッチ部材すなわちカップラ部材に多板摩
擦クラッチにより常時接続されている。クラッチ部材
は、それぞれがロッキングピンおよび同一直線上に配置
されたコイルばねを含む、複数のスプリングアセンブリ
により離れる方向に付勢されており、ロッキングピンは
一端が第１のクラッチ部材の一面の穴内にスライド可能
に載置され、他端が他方のクラッチ部材の対向面の径の
大きな穴内へ延びており、それによりクラッチ部材間で
制限された相対角変位を行うことができる。スプリング
は、取り外し可能なクリップによりロッキングピンが第
１のクラッチ部材のその穴に対して飛び出した作動可能
の位置に維持される時に、スプリングによる圧縮ができ
るように径の大きいの穴の底部に配置される。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an access opening is provided in an existing differential casing such as an original differential casing of a four-wheel drive vehicle or the like. It is a first object of the present invention to provide a locking differential including a pair of annular multi-plate friction clutches connected to a pair of axles. Side gears spline-connected to the axle are always connected to a pair of clutch members or coupler members driven by the drive shaft, respectively, by a multi-plate friction clutch. The clutch member is biased away by a plurality of spring assemblies, each including a locking pin and a collinear coil spring, with the locking pin having one end in a hole in one surface of the first clutch member. It is slidably mounted and the other end extends into a larger diameter hole on the opposite surface of the other clutch member, so that a limited relative angular displacement can be made between the clutch members. The spring is located at the bottom of the large diameter hole to allow compression by the spring when the locking pin is maintained in an operable position protruding with respect to the hole in the first clutch member by a removable clip. Is done.
【０００６】本発明のより特定の目的は、第１のクラッ
チ部材内にピン用穴の底部と連通された半径方向に延び
るピンアクセス開口を設けて、穴内に引っ込んだ非作動
位置から、他方のクラッチ部材の対向面の径の大きいス
プリング開口内へロッキングピンの他端が入り込む突出
した作動位置まで、ロッキングピンを手動で変位させる
ことができるようにすることである。ロッキングピンの
穴の底部と対向する終端は面取りされて、ピンアクセス
開口へ挿入したドライバの先端によりロッキングピンを
変位させることができることが好ましい。Ｅクリップも
しくはＣクリップ等の保持部材がピンの外周の円周溝内
に装着されて、ロッキングピンをスプリング力に対して
作動位置に維持する。スプリングは各多板摩擦クラッチ
を対応するクラッチ部材と隣接するケーシング内壁面と
の間で圧縮し、多板摩擦クラッチと係合する対応するサ
イドギアとクラッチ部材とを接続するのに十分な付勢力
を有する。A more specific object of the present invention is to provide a radially extending pin access opening in the first clutch member which communicates with the bottom of the pin hole so that from the inoperative position retracted into the hole, the other is closed. The locking pin can be manually displaced to a protruding operating position where the other end of the locking pin enters into a large-diameter spring opening on the opposite surface of the clutch member. Preferably, the end of the locking pin facing the bottom of the hole is chamfered so that the locking pin can be displaced by the tip of a driver inserted into the pin access opening. A retaining member, such as an E-clip or C-clip, is mounted in a circumferential groove on the outer periphery of the pin to maintain the locking pin in an operative position against spring force. The spring compresses each multi-plate friction clutch between the corresponding clutch member and the adjacent casing inner wall surface, and applies a sufficient biasing force to connect the clutch member to the corresponding side gear engaged with the multi-plate friction clutch. Have.
【０００７】本発明のもう１つの目的に従うと、それぞ
れのクラッチ部材の対向面には両端が差動装置ケースに
接続された駆動ロッドを受け入れる直径方向に配置され
た駆動溝が設けられている。各駆動溝は一般的にＵ字型
の断面形状を有していることが好ましい。クラッチ部材
内部に駆動ロッドとサイドギアの対向端との間に同心状
に載置されたスペースワッシャがサイドギアの軸方向内
向きの変位を防止する。一つの実施例では、サイドギア
の外周溝内に配置され対応する環状の多板摩擦クラッチ
の隣接端と相互作用するワイヤリング等のスプリット環
状部材によりサイドギアの軸方向外向きの変位が防止さ
れ、第２の実施例では、外部に一体となったサイドギア
のフランジ部と各環状の多板摩擦クラッチとの相互作用
によりサイドギアの相対的な軸方向外向きの変位が防止
される。In accordance with another object of the present invention, opposing surfaces of each clutch member are provided with diametrically disposed drive grooves for receiving drive rods having opposite ends connected to the differential case. Preferably, each drive groove has a generally U-shaped cross-sectional shape. A space washer concentrically mounted between the drive rod and the opposite end of the side gear inside the clutch member prevents the side gear from displacing inward in the axial direction. In one embodiment, an axially outward displacement of the side gear is prevented by a split annular member, such as a wire, disposed within the outer circumferential groove of the side gear and interacting with the adjacent end of the corresponding annular multi-plate friction clutch. In this embodiment, the relative outward displacement of the side gear in the axial direction is prevented by the interaction between the flange portion of the externally integrated side gear and each annular multi-plate friction clutch.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】次に、図１を参照して説明する
と、本発明のロッキング差動装置６０は、それぞれが同
一直線上に配置された一対の環状のサイドギア６６、６
８の対向する端部の周りに同心的に同一直線上に配置さ
れた一対の環状クラッチすなわちクラッチ部材６２、６
４を有している。サイドギア６６、６８は、それぞれ、
駆動出力軸すなわち車軸７０、７２と相互に回転しない
ように接続するためのスプラインを内側に有しており、
かつ、クラッチ部材６２、６４の離れた側のスプライン
を持った対向する彫り込み穴７８、８０内に納められ、
それぞれが同心的に載置された環状の多板摩擦クラッチ
７４、７６と接続するためのスプラインを外部に有して
いる。従来技術で周知のように、各多板摩擦クラッチは
複数の積み重ねられた摩擦板を有し、摩擦板は交互に、
それぞれ対応するサイドギア６６、６８と回転しないよ
うに内部でスプライン接続され、かつ対応するクラッチ
部材６２、６４と外部でスプライン接続されている。環
状のシム８２、８４が、それぞれ、彫り込み穴７８、８
０の底壁と多板摩擦クラッチ７４、７６との間でサイド
ギア６６、６８の周りに同心的に配置されており、環状
のスラストワッシャ８６、８８が多板摩擦クラッチ７
４、７６と差動装置ケーシング９０の隣接する壁面との
間でサイドギアの周りに同心的に配置されている。ケー
シング９０はアクセス用の開口９２を有し、差動装置ハ
ウジング９６内の軸受手段９４、９５により回転可能に
支持されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a locking differential device 60 according to the present invention includes a pair of annular side gears 66, 6 arranged on the same straight line.
A pair of annular clutches or clutch members 62, 6 concentrically disposed about opposing ends
Four. The side gears 66 and 68 are respectively
A spline for connecting the drive output shaft or the axles 70 and 72 so as not to rotate with each other;
And are housed in opposing engraved holes 78, 80 having splines on the remote side of the clutch members 62, 64,
Each has an external spline for connecting to a concentrically mounted annular multi-plate friction clutch 74,76. As is well known in the prior art, each multi-plate friction clutch has a plurality of stacked friction plates, wherein the friction plates alternate,
The respective side gears 66 and 68 are spline-connected internally so as not to rotate, and spline-connected to the corresponding clutch members 62 and 64 externally. Annular shims 82, 84 are provided with engraved holes 78, 8 respectively.
0 and concentrically around side gears 66, 68 between the multi-plate friction clutch 74, 76 and annular thrust washers 86, 88
4, 76 and the adjacent wall of the differential casing 90 are arranged concentrically around the side gear. The casing 90 has an opening 92 for access and is rotatably supported by bearing means 94, 95 in a differential housing 96.
【０００９】クラッチ部材６２、６４の対向する端面に
は、それぞれ一対の直径方向に配置された駆動溝９２、
９４が設けられ、各溝は一般的にＵ字型の横断面形状を
有している。溝内には円筒状の駆動ロッド９７が配置さ
れ、その両端は差動装置ケーシング９０内の対応する両
開口内に挿着されている。駆動ロッドは円形断面形状を
有することが好ましい。重ねられたスペースワッシャ９
８、１００がクラッチ部材６２、６４内でサイドギア６
６、６８の対向する端部と駆動ロッド９７との間に同心
的に配置されて、サイドギアの軸方向内向きの移動を制
限している。サイドギアの各クラッチ部材に対する外向
きの移動を防止するために、サイドギア６８の外部のス
プライン６８ｂにスプライン接続される摩擦板７６ａに
隣接してスプリットワイヤリング１０３（図１０）を受
け入れる周辺の溝１０２（詳細は図２および図７）が、
サイドギアの外側のスプライン６８ｂに設けられてい
る。図５および図６を参照すると、クラッチ部材６２と
クラッチ部材６４との対向する面には直径方向に配置さ
れた対になったピン用穴１０４および径の大きいスプリ
ング用穴１０６が設けられており、スプリング用穴１０
６の直径はピン用穴１０４の直径よりも大きい。図１に
示すように、ロッキングピン１０８は一端において前記
ピン用穴１０４内にスライド可能に配置され、クラッチ
部材６４の対向面の対応する径の大きいスプリング用穴
１０６内に常時他端が伸びて入っている。同様に、クラ
ッチ部材６４の面の直径方向に配置されたピン用穴１０
４内にスライド可能に配置された一対のロッキングピン
が、クラッチ部材６２の面の径の大きいスプリング用穴
１０６内へ伸びて入っている。図１に示すように、各ス
プリング用穴１０６は対応する付勢用コイルばね１１０
の一端を受け入れる第１の部分１０６ａ、および対応す
るロッキングピン１０８の対応する端部を受け入れる径
の大きい穴部分を画定する彫り込み穴の第２の部分１０
６ｂを有している。スプリング用穴の第１の部分１０６
ａの径は一般的に付勢用コイルばね１１０の径に対応
し、従ってコイルばねのその端部を支持することが好ま
しい。コイルばね１１０とピン１０８間の相対的な横方
向の動きを可能にするために、スプリングの対応する終
端と係合してスプリングをピンから隔離するキャップ部
材１１２が設けられ、キャップ部材１１２は円板部１１
２ａ、およびコイルばね１１０の対応する端部内に比較
的きつく嵌合して延在する円筒のプラグ部１１２ｂを有
する。プラグ部１１２ｂの直径は円板状端部１１２ａの
方向に向かって増加することが好ましい。Opposite end faces of the clutch members 62 and 64 have a pair of diametrically arranged drive grooves 92, respectively.
94 are provided, each groove having a generally U-shaped cross-sectional shape. A cylindrical drive rod 97 is disposed in the groove, and both ends thereof are inserted into corresponding openings in the differential casing 90. Preferably, the drive rod has a circular cross-sectional shape. Stacked space washers 9
8, 100 are the side gears 6 in the clutch members 62, 64.
6, 68 are concentrically disposed between the opposing ends and the drive rod 97 to limit axial inward movement of the side gear. To prevent outward movement of the side gear relative to each clutch member, a peripheral groove 102 (details) for receiving a split wiring 103 (FIG. 10) adjacent to a friction plate 76a splined to a spline 68b outside the side gear 68. 2 and 7),
The spline 68b is provided outside the side gear. Referring to FIGS. 5 and 6, a pair of pin holes 104 and a large-diameter spring hole 106 arranged in a diametrical direction are provided on opposing surfaces of the clutch member 62 and the clutch member 64. , Spring hole 10
6 is larger than the diameter of the pin hole 104. As shown in FIG. 1, the locking pin 108 is slidably disposed at one end in the pin hole 104, and the other end always extends into the corresponding large-diameter spring hole 106 on the opposite surface of the clutch member 64. Is in. Similarly, the pin holes 10 arranged in the diameter direction of the surface of the clutch member 64 are formed.
4, a pair of locking pins slidably disposed inside the clutch member 62 extend into the spring hole 106 having a large diameter on the surface of the clutch member 62. As shown in FIG. 1, each spring hole 106 has a corresponding biasing coil spring 110.
And a second portion 10 of the engraved hole defining a larger diameter hole portion for receiving a corresponding end of a corresponding locking pin 108.
6b. First portion 106 of spring hole
The diameter of a generally corresponds to the diameter of the biasing coil spring 110 and, therefore, preferably supports that end of the coil spring. To permit relative lateral movement between the coil spring 110 and the pin 108, a cap member 112 is provided that engages a corresponding end of the spring to isolate the spring from the pin, and the cap member 112 is circular. Plate part 11
2a and a cylindrical plug portion 112b extending relatively tightly into the corresponding end of the coil spring 110. Preferably, the diameter of the plug 112b increases in the direction of the disc-shaped end 112a.
【００１０】ロッキングピン１０８は、そのピン用穴１
０４内で、ピンの自由端が径の大きいスプリング用穴か
ら引っ込められている非作動位置と、図１に示される飛
び出した作動位置との間で軸方向にスライド可能に変位
することができる。ピンを引っ込んだ位置から作動位置
へ動かすために、クラッチ部材には半径方向のピン開口
１１４が設けられ、その開口はピン用穴１０４の底部と
連通している。ロッキングピン１０８は、そのピンの溝
１１８内にはめ込まれクラッチ部材６４の対応面に接触
するＥクリップ保持部材１１６（図４）により飛び出し
た作動位置に保持される。The locking pin 108 has a pin hole 1
Within 04, the free end of the pin can be axially slidably displaced between a non-operative position in which the free end of the pin is retracted from the large diameter spring hole and an extended operating position shown in FIG. To move the pin from the retracted position to the actuated position, the clutch member is provided with a radial pin opening 114 that communicates with the bottom of the pin hole 104. The locking pin 108 is held in the protruding operating position by an E-clip holding member 116 (FIG. 4) that is fitted into the groove 118 of the pin and contacts the corresponding surface of the clutch member 64.
【００１１】図６にクラッチ部材６４内に形成された彫
り込み穴８０（サイドギヤと対向する穴部）を例示して
おり、彫り込み穴８０は底壁８０ａおよび内部にスプラ
インが設けられた側壁８０ｂを有している。図７に内部
および外部にスプラインが設けられた壁６８ａ、６８
ｂ、を有するサイドギア６８が例示されている。二つの
クラッチ部材および二つのサイドギアは、それぞれ、同
じ形状を有している。FIG. 6 illustrates a carved hole 80 (a hole facing the side gear) formed in the clutch member 64. The carved hole 80 has a bottom wall 80a and a side wall 80b provided with a spline inside. doing. FIG. 7 shows walls 68a, 68 with internal and external splines.
b is illustrated as an example. The two clutch members and the two side gears have the same shape, respectively.
【００１２】次に組み立て操作について説明する。Next, the assembling operation will be described.
【００１３】前の部品が除去されている既存の元々の装
置のケーシング内に改良された差動装置を取り付けるた
めに、コイルばね１１０、キャップ部材１１２、および
ロッキングピン１０８（面取り端を中に）が全てクラッ
チ部材６２、６４内に設置される。シム８２、８４およ
び多板摩擦クラッチ７４、７６が、それぞれ、クラッチ
部材の底部から取り付けられ、続いてスラストワッシャ
８６、８８が取り付けられる。内部のスプラインに接続
された摩擦板は一直線に揃えられて後続するサイドギア
６６、６８の取り付けを容易にしなければならない。所
望により、これらのサブアセンブリステップは工場で実
行することができる。Coil spring 110, cap member 112, and locking pin 108 (with chamfered ends in) to mount the improved differential within the casing of the existing original device with the previous parts removed. Are all installed in the clutch members 62 and 64. Shims 82, 84 and multi-plate friction clutches 74, 76 are mounted from the bottom of the clutch members, respectively, followed by thrust washers 86, 88, respectively. The friction plates connected to the internal splines must be aligned to facilitate the installation of subsequent side gears 66,68. If desired, these subassembly steps can be performed at the factory.
【００１４】次に、２つのクラッチ部材／サイドギア／
多板摩擦クラッチのサブアセンブリが、１つづつ、ケー
シング開口９１からケーシングチャンバ内へ挿入され、
サイドギアはケーシング内に形成された各ハブポケット
内へ押し込められる。この時点において、車軸を保持す
るためのＣクリップをクラッチ部材の溝を介して取り付
けることができる。薄いスペースワッシャ９８、１００
はクラッチ部材間の間隙を介して挿入される。Next, two clutch members / side gears /
Sub-assemblies of the multi-plate friction clutch are inserted one by one from the casing opening 91 into the casing chamber,
The side gear is pushed into each hub pocket formed in the casing. At this point, a C-clip for holding the axle can be attached via the groove in the clutch member. Thin space washers 98, 100
Is inserted through a gap between the clutch members.
【００１５】次に、スプリングを圧縮して所望の付勢力
を確立するために、ドライバ１２０の先端を連接するピ
ン開口１１４へ挿入してロッキングピンを飛び出した作
動位置へ向けて変位させ、対応するＥクリップ保持材１
１６を手で取り付けて、ピンをそれぞれ飛び出した作動
位置に保持する。最後に、駆動溝９２、９４が一直線と
なるまでクラッチ部材が回転され、それから駆動ロット
が差動装置ケーシングの第１の対応する孔を通って挿入
され、駆動溝を通って、差動装置ケーシングの第２の対
応する孔へ挿入される。Next, in order to compress the spring and establish a desired biasing force, the tip of the driver 120 is inserted into the articulated pin opening 114 and the locking pin is displaced toward the protruding operating position. E clip holding material 1
16 are attached by hand to hold the pins in the respective protruding operating positions. Finally, the clutch member is rotated until the drive grooves 92, 94 are aligned, and then the drive lot is inserted through the first corresponding hole in the differential casing and through the drive groove, the differential casing Is inserted into the second corresponding hole.
【００１６】この差動装置の動作は上述のスウの特許第
４、４９８、３５５号の差動装置と同じである。The operation of this differential is the same as that of the above-mentioned Su Patent No. 4,498,355.
【００１７】図１および図７のサイドギア６６、６８は
円筒状であり、製作を容易にするために、外部のスプラ
イン６８ｂはサイドギアの長さだけ延在していることを
ご理解願いたい。図１２の修正例では、それぞれ、多板
摩擦クラッチ１７４、１７６に接する外部に一体となっ
たフランジ部１６６ａ、１６８ａが設けられ、図１の実
施例のワイヤリング１０３と置換されている。It should be understood that the side gears 66, 68 of FIGS. 1 and 7 are cylindrical and the external splines 68b extend the length of the side gears for ease of manufacture. In the modified example of FIG. 12, integrated flange portions 166a and 168a are provided on the outside in contact with the multi-plate friction clutches 174 and 176, respectively, and are replaced with the wiring 103 of the embodiment of FIG.
【００１８】再び、図１１を参照すると、この実施例で
は、従来技術で周知の単純で平坦なスプリング用円板部
３１２が図１および図８のスプリング用キャップ部材１
１２と置換されている。この実施例の組立て中に、円板
部をスプリングの終端に一時的に“接合する”ために少
量のグリースが使用される。Referring again to FIG. 11, in this embodiment, a simple and flat spring disc 312, well known in the prior art, is provided with the spring cap member 1 of FIGS.
12 has been substituted. During assembly of this embodiment, a small amount of grease is used to temporarily "join" the disk to the end of the spring.
【００１９】最後に、図５に示すように、Ｃクリップで
保持された車軸を有する車両にこの差動装置を使用する
場合、駆動溝９２に直交して延在するラジアルアクセス
溝１２４をクラッチ部材６２、６４の対向面に設けるこ
とができる。Finally, as shown in FIG. 5, when this differential is used in a vehicle having an axle held by a C-clip, a radial access groove 124 extending perpendicular to the drive groove 92 is connected to the clutch member. 62 and 64 can be provided on opposing surfaces.
【００２０】特許法に従って、本発明の好ましい形式お
よび実施例について説明してきたが、前記した発明から
逸脱することなく他の変更を行えることは明白である。While the preferred forms and embodiments of the present invention have been described in accordance with the Patent Statutes, it will be apparent that other modifications can be made without departing from the invention described above.
【図１】図５の切断線３−３に沿った本発明の改良され
た差動装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the improved differential of the present invention along section line 3-3 of FIG.
【図２】図１のサイドギア保持ワイヤ手段の詳細断面図
である。FIG. 2 is a detailed sectional view of the side gear holding wire means of FIG. 1;
【図３】図１のロッキングピンの側面図である。FIG. 3 is a side view of the locking pin of FIG. 1;
【図４】図１のＥクリップ保持材の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the E clip holding member of FIG. 1;
【図５】図１の一方のクラッチ部材の頂部斜視図であ
る。FIG. 5 is a top perspective view of one clutch member of FIG. 1;
【図６】図１の一方のクラッチ部材の底部斜視図であ
る。FIG. 6 is a bottom perspective view of one clutch member of FIG. 1;
【図７】図１の一方のサイドギアの底部斜視図である。FIG. 7 is a bottom perspective view of one side gear of FIG. 1;
【図８】図１のスプリングキャップ部材の側面図であ
る。FIG. 8 is a side view of the spring cap member of FIG. 1;
【図９】図３の環状シムの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of the annular shim of FIG. 3;
【図１０】図３のスプリットワイヤリングの斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view of the split wiring of FIG. 3;
【図１１】付勢コイルばねおよびロッキングピン間のス
プリング円板を使用して、ロッキングピンをその飛び出
した作動位置へ向けて変位させることができる方法を示
す詳細図である。FIG. 11 is a detailed view showing how a locking pin can be displaced toward its extended operating position using a spring disk between the biasing coil spring and the locking pin.
【図１２】本発明の第２の実施例の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図１３】スウの特許第４、４９８、３５５号の従来技
術の差動装置の側面図である。FIG. 13 is a side view of the prior art differential of Su Patent No. 4,498,355.
【図１４】スウの特許第４、４９８、３５５号の従来技
術の差動装置の分解斜視図である。FIG. 14 is an exploded perspective view of the prior art differential of Su's Patent No. 4,498,355.
１０ 差動装置ケース １１、９０ ケーシング １５、９６ ハウジング ２０、７０、７２、１７０、１７２ 車軸 ２３、６６、６８、１６６、１６８ サイドギヤ ２５、２７、９７ 駆動ロッド ３０、６２、６４、１６２、１６４ クラッチ部材 ３１、９２、９４ 駆動溝 ３５ ロックピン用穴 ３６ スプリング ４６、７４、７６、１７４、１７６ 環状多板摩擦ク
ラッチ ５０ アウターアンビルリング ６０ ロッキング差動装置 ６８ａ 内部スプライン ６８ｂ 外部スプライン ７６ａ、７６ｂ 摩擦板 ７８、８０ 彫り込み穴 ８０ａ 彫り込み穴底壁 ８０ｂ 彫り込み穴側壁 ８２、８４、１８２ シム ８６、８８、１８８ スラストワッシャ ９１ ケーシング開口 ９４、９５ 軸受手段 ９７ 駆動ロッド ９８、１００ スペースワッシャ １０２ 溝 １０３ スプリットワイヤリング １０４ ピン用穴 １０６ スプリング用穴 １０６ａ 第１の部分 １０６ｂ 第２の部分 １０８、２０８ ロッキングピン １１０ コイルばね １１２、２１２ キャップ部材 １１２ａ、３１２ 円板部 １１２ｂ プラグ部 １１４ ピン開口 １１６、２１６ クリップ保持材 １１８ 溝 １２０ ドライバ １２４ アクセス溝 １６６ａ、１６８ａ フランジ部DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Differential case 11, 90 Casing 15, 96 Housing 20, 70, 72, 170, 172 Axle 23, 66, 68, 166, 168 Side gear 25, 27, 97 Drive rod 30, 62, 64, 162, 164 Clutch Members 31, 92, 94 Drive groove 35 Lock pin hole 36 Spring 46, 74, 76, 174, 176 Annular multi-plate friction clutch 50 Outer anvil ring 60 Locking differential 68a Internal spline 68b External spline 76a, 76b Friction plate 78 Engraved hole 80a Engraved hole bottom wall 80b Engraved hole side wall 82, 84, 182 Shim 86, 88, 188 Thrust washer 91 Casing opening 94, 95 Bearing means 97 Drive rod 98, 100 Space washer 102 Groove 103 S Lit wiring 104 Pin hole 106 Spring hole 106a First part 106b Second part 108, 208 Locking pin 110 Coil spring 112, 212 Cap member 112a, 312 Disk part 112b Plug part 114 Pin opening 116, 216 Clip holding Material 118 Groove 120 Driver 124 Access groove 166a, 168a Flange
Claims (18)
され、中空の差動装置ケーシングの対向壁の一直線上に
設けられた軸用開口を貫通して延伸し、隣接する端部が
スプラインを有する一対の出力軸を駆動するロッキング
差動装置であって、前記ケーシングはケーシングチャン
バへの出し入れを可能とするアクセス開口を備え、該ロ
ッキング差動装置は、 （ａ） 前記ケーシングチャンバ内のケーシングの前記
軸用開口の軸線と軸方向に一直線となる位置へ前記ケー
シングの前記アクセス開口からの挿入が可能であり、軸
方向に間隔をあけて同一直線上に配置される一般的に環
状の一対のクラッチ部材であって、前記クラッチ部材の
隣接する対向面には少なくとも一対の直径方向に配置さ
れた駆動溝を有する一対のクラッチ部材と、 （ｂ） 前記クラッチ部材の両側に該クラッチ部材と同
一軸線上に配置された一対の一般的に環状のサイドギア
であって、それぞれの前記サイドギアは内部に前記出力
軸と接続するためのスプラインを有し、前記クラッチ部
材の離れた側の面にはサイドギアの外径よりも大きい直
径を有する彫り込み穴が設けられており、前記サイドギ
アの対向端はそれぞれ前記彫り込み穴内を内向きに延び
ており、前記彫り込み穴の側壁と前記サイドギアの外面
とにはスプラインが設けられた一対の環状のサイドギア
と、 （ｃ） 前記彫り込み穴内の前記サイドギアの周りに、
それぞれが、同心状に載置された一対の環状の多板摩擦
クラッチであって、前記各多板摩擦クラッチは複数の重
ねられた摩擦円板を有し、該摩擦円板は交互に、それぞ
れ前記サイドギアと内部のスプラインで接続され、また
前記クラッチ部材の彫り込み穴の壁面と外部のスプライ
ンで接続されている一対の環状の多板摩擦クラッチと、 （ｄ） それぞれの前記サイドギアの、前記多板摩擦ク
ラッチに対する外向きの軸方向の変位を制限する手段
と、 （ｅ） 前記クラッチ部材間に配置され、それぞれの前
記駆動溝内を直径方向に延在する駆動ロッドであって、
該駆動ロッドの遠端は前記クラッチ部材を越えて半径方
向外向きに延在して前記差動装置ケーシングと固定接続
され、前記駆動溝の幅は前記駆動ロッドの直径よりも大
きい、駆動ロッドと、 （ｆ） 前記サイドギアの前記駆動ロッドに対する軸方
向内向きの変位を制限するスペーサ手段と、 （ｇ） 前記クラッチ部材の相互の角回転変位を制限す
るロッキング手段と、 （ｈ） 前記クラッチ部材を対応するチャンバ対向壁へ
向かって、それぞれ外向きに離すように付勢して前記多
板摩擦クラッチを圧縮し、前記クラッチ部材を対応する
前記サイドギアにそれぞれ接続させるスプリング手段
と、を具備し、 （ｉ） 前記ロッキング手段は、（１）前記クラッチ部
材の面の一方に形成された対応するピン用穴内にスライ
ド可能に配置されたロッキングピンであって、該ロッキ
ングピンは他方の前記クラッチ部材の対向面内に形成さ
れた対応する径の大きい穴に対して飛び出した作動位置
と引っ込められた非作動位置との間を軸方向にスライド
可能に変位することができ、前記スプリング手段は、前
記径の大きい穴内に同一直線上に配置され前記ロッキン
グピンと協働して該ロッキングピンをその引っ込められ
た位置へ向けて付勢するコイルばねを含んでいる、ロッ
キングピンと、（２）前記ロッキングピンを前記飛び出
した作動位置に維持する取り外し可能な保持手段と、を
備え、 （ｊ） 前記駆動溝の断面形状は、他方の出力軸に対し
所与量を越えてオーバランする出力軸に対応するクラッ
チ手段の係合を解除させて、オーバランしている軸およ
びそのサイドギアを対応するクラッチ部材との係合から
解除させるようになっている、ロッキング差動装置。1. An axially spaced, co-linear arrangement extending through a shaft opening provided on a straight line of opposing walls of a hollow differential casing, with adjacent ends being A locking differential that drives a pair of output shafts having splines, wherein the casing includes an access opening that allows access to and from the casing chamber, the locking differential comprising: (a) Insertion from the access opening of the casing is possible at a position that is axially aligned with the axis of the shaft opening of the casing, and is generally annularly spaced at an axial direction and arranged on the same straight line. (B) a pair of clutch members, the pair of clutch members having at least a pair of diametrically arranged drive grooves on opposed surfaces adjacent to the clutch member; A pair of generally annular side gears disposed on the same axis as the clutch member on both sides of the clutch member, each of the side gears having a spline for connecting to the output shaft therein; An engraved hole having a diameter larger than the outer diameter of the side gear is provided on a surface on the remote side of the clutch member, and opposing ends of the side gears extend inward in the engraved hole, respectively. A pair of annular side gears provided with splines on a side wall and an outer surface of the side gears; (c) around the side gears in the carved hole,
Each is a pair of concentrically mounted annular multi-plate friction clutches, each of the multi-plate friction clutches having a plurality of stacked friction disks, the friction disks being alternately A pair of annular multi-plate friction clutches connected to the side gear by an internal spline, and connected to a wall surface of a carved hole of the clutch member by an external spline; (d) the multi-plate of each of the side gears; Means for limiting outward axial displacement relative to the friction clutch; and (e) a drive rod disposed between the clutch members and diametrically extending within each of the drive grooves.
A distal end of the drive rod extends radially outward beyond the clutch member and is fixedly connected to the differential casing, wherein a width of the drive groove is greater than a diameter of the drive rod. (F) spacer means for limiting the axially inward displacement of the side gear with respect to the drive rod; (g) locking means for limiting mutual angular rotational displacement of the clutch member; and (h) the clutch member. Spring means for urging outwardly away from the corresponding chamber facing wall to compress the multi-plate friction clutch and connect the clutch members to the corresponding side gears, respectively. i) the locking means comprises: (1) a locking member slidably disposed in a corresponding pin hole formed in one of the surfaces of the clutch member. A locking pin that slides axially between an operative position that protrudes into a corresponding large diameter hole formed in the opposing surface of the other clutch member and a retracted inoperative position. The spring means may include a coil spring disposed co-linearly within the large diameter hole and cooperating with the locking pin to bias the locking pin toward its retracted position. And (2) detachable retaining means for maintaining the locking pin in the extended operating position; and (j) a cross-sectional shape of the drive groove relative to the other output shaft. The clutch means corresponding to the output shaft overrunning beyond the given amount is disengaged, and the overrunning shaft and its side gear are shifted to the corresponding clutch member. Of and is adapted to release from engagement, the locking differential.
らに、前記ロッキングピンをその作動位置に維持する前
記取り外し可能な保持手段は、前記一方のクラッチ部材
の対向面と係合させるために、前記円周溝内に取り外し
可能に取り付けられる、一般的に環状の弾性を有するス
プリット保持クリップを含む、請求項１に記載のロッキ
ング差動装置。2. The locking pin has a circumferential groove, and the removable retaining means for maintaining the locking pin in its operative position for engaging the opposing surface of the one clutch member. The locking differential of claim 1, including a generally annular resilient split retaining clip removably mounted within the circumferential groove.
ングピンをその引っ込められた非作動位置からその飛び
出した作動位置へ向けて軸方向へ手で変位させることが
できる、前記ピン用穴の底部と連通された半径方向のピ
ンアクセス用開口を有する、請求項２に記載のロッキン
グ差動装置。3. The bottom of the pin hole, wherein the one clutch member is capable of manually displacing the locking pin axially from its retracted inoperative position to its protruding operating position. 3. The locking differential of claim 2 having a communicating radial pin access opening.
部に隣接する終端は面取りされていて、ドライバの先端
により前記ロッキングピンを前記飛び出した作動位置へ
向けて軸方向へ変位させることができる、請求項３に記
載のロッキング差動装置。4. The terminal of the locking pin adjacent to the bottom of the corresponding hole is chamfered so that the tip of a screwdriver can axially displace the locking pin toward the protruding operating position. A locking differential according to claim 3.
グピンとの隣接端の間に配置された中間隔離部材を有
し、該隔離部材は前記ロッキングピンの軸に係合する平
らな表面を有し、前記ピンを前記スプリングに対して横
方向にスライド運動させることができる、請求項２に記
載のロッキング差動装置。5. The locking pin further includes an intermediate isolation member disposed between adjacent ends of the spring and the locking pin, the isolation member having a flat surface that engages a shaft of the locking pin. 3. The locking differential of claim 2, wherein the pin is slidable laterally relative to the spring.
求項５に記載のロッキング差動装置。6. The locking differential of claim 5, wherein the isolation member comprises a flat disk.
接する端部の内部にきつく嵌合して軸方向に延びる一体
となったプラグ部を有し、該プラグ部によって前記隔離
部材が前記スプリングと接続される、請求項６に記載の
ロッキング差動装置。7. The disk has a centrally located, axially extending plug portion which is tightly fitted within an adjacent end of the spring, the plug portion allowing the isolation member to move in the center. The locking differential of claim 6, wherein the locking differential is connected to a spring.
て円筒状であり、さらに、前記サイドギアの変位制限手
段としては、前記サイドギアの内端の外周に形成された
円周溝内に載置され、対応する多板摩擦クラッチの終端
が係合する環状保持部材を各サイドギアに対して具備す
る、請求項１に記載のロッキング差動装置。8. The side gear generally has a cylindrical shape over its entire length, and further, as a displacement limiting means for the side gear, is mounted in a circumferential groove formed on an outer periphery of an inner end of the side gear. The locking differential according to claim 1, further comprising an annular holding member with which the end of the multi-plate friction clutch engages for each side gear.
求項８に記載のロッキング差動装置。9. The locking differential of claim 8, wherein said retaining member is a C-shaped ring.
９に記載のロッキング差動装置。10. The locking differential of claim 9, wherein the ring comprises a wire.
制限手段を画定する一体となったフランジ部を有する、
請求項８に記載のロッキング差動装置。11. Each of the side gears has an integral flange on the outside that defines the displacement limiting means.
A locking differential according to claim 8.
彫り込み穴の底壁間に、それぞれ載置されたシムを有す
る、請求項１に記載のロッキング差動装置。12. The locking differential according to claim 1, further comprising a shim mounted between the multi-plate friction clutch and a bottom wall of the engraved hole.
に配置され、それぞれが隣接ケーシングの内壁面と係合
するスラストワッシャを有する、請求項１２に記載のロ
ッキング差動装置。13. The locking differential of claim 12, further comprising a thrust washer disposed at an end of said multi-plate friction clutch, each of which engages an inner wall surface of an adjacent casing.
側壁に、それぞれスプライン接続されている、請求項１
３に記載のロッキング差動装置。14. The thrust washer is spline-connected to respective side walls of the engraved hole.
4. The locking differential according to claim 3.
形状を有する、請求項１に記載のロッキング差動装置。15. The locking differential of claim 1, wherein each drive groove has a generally U-shaped cross-sectional shape.
ロッドとの間に配置されたスペーサ手段を有する、請求
項１に記載のロッキング差動装置。16. The locking differential of claim 1, further comprising spacer means disposed between each of the side gears and the drive rod.
材内に、それぞれ、同心状に重ねられて配置された環状
のスペースワッシャである、請求項１６に記載のロッキ
ング差動装置。17. The locking differential of claim 16, wherein said spacer means are annular space washers disposed concentrically within each of said clutch members.
り込み穴部を有し、該彫り込み穴部の内径は一般的に対
応するコイルばねの外径に対応する、請求項１に記載の
ロッキング差動装置。18. The locking differential according to claim 1, wherein the large diameter spring hole has a carved hole, the inner diameter of the carved hole generally corresponding to the outer diameter of a corresponding coil spring. Motion device.
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